智慧水务-上海城投水务基于分区计量管理的供水管网漏损控制探索

MNF
MNF/用户数
MNF/管网长 度
MNF/日平均 流量
判断小区真实漏损状况
通知查漏单位查漏、定位
无漏查出
夜间二分法查漏损区域
通知查漏单位针对性强探 采取措施、修复漏点
及时修复
MNF：最低夜间流量
水务集团供水分公司
DMA物理漏损数据分析
利用二分法定位漏损管段
3 2 1
DMA表必须是高精度的电磁水表或超声波表，便于实时反馈数据。 水务集团供水分公司
Fra Baidu bibliotek
第2轮
第4轮
第5轮
第1轮
第3轮
第6轮
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DMA表观漏损数据分析
售水量的折算：对名义售水量进行折算处理，形成和供水周期一致的真实售水量， 保证每一只表在每月的售水量都有体现。具体处理如下：
如：针对1月真实售水量q1’：
两月抄一次用户表： 对1月抄的用户：q1’=q1 *t1/ △t1+q3 (31-t1)/△t3 若三月无数据，则q1’ = q1*31/ △t1 对2月抄的用户：q1’=q2*31/ △t2 若二月无数据，则q1’=q12 *31/ △t12
其中Q总为DMA小区总的供水量，Q售为DMA小区所有内装表经过折算后总 的真实售水量，Q漏为DMA小区物理漏损量，Q表为DMA小区表观漏损量，反 映了DMA小区表务状况。
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DMA总分表配对
1、管网GIS系统用户接水点的建立
用户接水点 DMA表
用户接水点是虚拟 的用户表，用以代 表所涉及的一类表 的集合。如图表示 一个门洞所有套室 表的集合。
徐汇供水管理所
沪太供水管理站
场中供水管理站
长江供水管理站 普善供水管理站
长江组
景风组
汾西组
11个所 36个站 若干服务组
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浜
藻 薀
泗
长
长江组
共
江
站
和
景风组
塘
示
新
范
路
区
汾西组
河
铁
路
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管网区块化规划
规划设计阶段引入纵向水平衡理念。
地区总体规划
高阶层管网 布局规划
地区控详规划
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表观漏损控制
1、抄表质量提升。
（1）设置抄见牌 （2）PDA抄表机制
采用PDA抄表系统进行抄表管理，对拍照率、拍照质量激励、考核。 监控抄表状态、抄表时间、抄表水量。 （3） 加强内外复工作。 （4）抄表服务外包
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表观漏损控制
2、违章用水控制。
（1）安装防拆卸水表，控制表损。 （2）安装防盗格林。 （3） 加强违章排查
72
727.1
60
468.7
75
639.5
57
374.5
60
414.8
街坊（内管）
124 128 252
小计
781 698 1479
超5吨/时
小区数
总量
49
645.9
38
401.4
47
544.7
39
311.1
30
309.8
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物理漏损控制
（3）相关分析。 ●内管漏是示范区实际漏损的最主要因素，约占总漏损70%。 ●室内漏往往存在于进户管墙角下及进户后立管的弯头处。 ●内管漏旧漏修复，新漏频出，需要彻底进行二次供水设施改造。
一月抄一次用户表：
q1’=q1 *t1/ △t1+q2 (31-t1)/△t2 若二月无数据，则q1’=q1 *31/ △t1 q1、q2、q3分别为1、2、3月抄见水量，q12 为去年12月抄见水量。 t1、t2、t3分别为1、2、3月抄表日期 △t1、△t2、△t3分别为1、2、3月抄表间隔周期、 △t12 为去年12月抄表间隔周期。 q1’为经过折算后1月的真实售水量。
授权收费计量水量 (计量售水量)
授权收费未计量 折算水量
授权免费计量水量
授权收 入水量
授权免费未计量水量
表观漏损水量
失窃水量（非授权）
（管理损失）
计量误差
输配水干管漏失水
量
实际漏损水量
蓄水池等调节构筑物
（真实漏损）
漏失或溢流量
用户支管至计量表具
间漏失量
国际水协水平衡表
产销差 水量
CJJ92水平衡表 水务集团供水分公司
基于分区计量管理的供水管网 漏损控制探索
徐兆凯 2018.5.11
水务集团供水分公司
目录
1
必要性
2
管网区块化
3
运营管理
4
案例示范
5
总结
水务集团供水分公司
必要性
水务集团供水分公司
相关概念
横向水平衡
＝ n Qig
f
Q组iz
g 1
z 1
系统 供水量
有效供水 量（授权水
量）
漏损水量
授权收费水量 授权免费水量
整个管网布局： 大块 →小块 → 若干DMA+可能 的虚拟DMA。
对于末端区块，一个独立 供水水力单元的街坊形成一 个DMA，一个路格可涵盖多 个DMA及一个虚拟DMA。
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管网管理区块化
管网管理区块化
目标：管理体制、机制与管网分区相对应，确保分工到位，职责明确。 具体做法：上层专业管理，基层综合管理、控制、操作。
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Q漏 =
DMA物理漏损数据分析
DMA存量物理漏损案例
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Q漏 =
DMA物理漏损数据分析
增量物理漏损的分析
DMA表更重要的作用是发现增量漏损。通过及时发现最低夜间流量的变化，及 时发现新增的漏损，及时安排查漏队伍针对性查漏，降低了漏损发现时间，及 时修复减少了漏损量。DMA表需永久安装，数据及时分析。增量案例如下图：
源
量 Q售
相邻所2
Qi
相邻所i
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相关概念
横向和纵向水平衡比较
横向水平衡
横向控制策略
纵向水平衡
纵向控制+区域横向 控制策略
在哪损失
行业、政府 研究和评价
用于总体 评估
用于一线 控制
供水企业关注
针对性 时效性 简便性
啥时损失
损失多少
分区计量
管网区块化
水务集团供水分公司
管网区块化
水务集团供水分公司
管网布局区块化
管网布局区块化
净水厂A
配水
配水
厂
厂
大区
配水 厂
中区
净水厂A
配水 厂
小区
MP
中区
M
区域间应 急联络管 M
净水厂B
净水厂B
阶层化管网区块化
M M M
大区
规划新区：阶层区块化 现有管网：结合阶层化区块
理念，考虑地形、地貌、管网结 构、行政区划情况按照区域采取 区域的区块化，高阶的区块体现 为更大范围的区块。
管网区块化
区块化目的
明确产销差控 制管理对象
强调区域的过 程控制
防止目标区域过大， 缺乏针对性
明确责任主体的需要
及时发现区域产销差 问题
区域压力调控的需要 区域水质调控的需要
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相关概念
区块化（district blocking system）与DMA（district metering system）
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表观漏损控制
3、表计误差的控制。
日期 2015年1月 2014年1月 2015年2月 2014年2月 2015年3月 2014年3月 2015年4月 2014年4月 2015年1-4月 2014年1-4月
用水量（吨） 153360 133349 141172 131333 211975 181233 207005 188514 668700 605485
Q漏 =
DMA物理漏损数据分析
利用MNF指导查漏，增强查漏信心。
DMA物理漏损判断标准
最低夜间流量 （m3/hr）
0-2 2-5 5-10 ≥10
漏损状况
几无可降漏损 疑似漏损 必有漏损 漏损严重
后续工作
可不采取措施 需要采取措施 优先采取措施 立即采取措施
物理漏损量计算
24
Q漏 = q(t)dt =（MNF-Q户）*HDF ≈ MNF *24 0
低阶管网布局规划
街坊设计 施工阶段
DMA规划 具体表位确定
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管网区块化规划
区块化规划
一级分区 依据
行政区域 自然条件 管网分布 压力状况
便于对接行政管理部门 便于区域识别、控制装表量 便于计量表安装、供水合理 供水调度运营需要
二级分区规划依据类似一级分区。 二级分区供水面积、供水管网长度、服务用户数等相对平均。 二级分区与对应的街道社区分界相结合，便于后期属地管理需要。
运营管理
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运营管理
产销差由下而上的控制，由上而下的评估核定。 ●道路供水干管具有较少的漏损，易查。可通过管网普查（横向控制策略）。 道路漏损的大小通过自上而下产销差的评估核定（区块内道路产销差=区块内产 销差- DMA小区产销差=区块内供水量-所有DMA总表水量-DMA外售水量）。 ● DMA小区和村级区块是产销差的重要问题所在，也是控制的重点。
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物理漏损控制
2、修漏
（1）利用现场维修管理系统监控修漏状况，保证及时性。
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物理漏损控制
（2）扩大修漏范围。 泵房管道、水池（水箱）、室内进户管（立管）等的漏损难发现、难 沟通、难修复，占有较大的比例，且漏损量巨大。
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物理漏损控制
（3）改变修漏方式。 建筑内部管采用非原位修复，进户管明管进户修复。
DMA有广义和狭义的概念，DBS也是广义的DMA。 狭义的DMA，核心是以区域最低夜间流量来监控管网真实漏损的状况。 更多反映在操作机制层面。 DBS通过计量形成“划定的区域”，强调责任分区，反映在管理体制层 面。一个狭义DMA也可是一个DBS。
管网区块化
管网布局区块化 管网管理区块化
水务集团供水分公司
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管网区块化规划
DMA分区
结合街坊供水水力单元划分DMA小区 300 ≤用户数≤ 2000 DMA 压力较高，可设压力调控装置，或直接阀门开启度控制 多路街坊，可通过关阀形成多个单路DMA小区。
DA
C B
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管网区块化实施
计量设备选用
一、二级分区 计量设备选用精度高的管道式电磁流量仪，不宜插入式流量仪或超声波流量仪。 ≥ DN500mm流量仪的数据实时采集，市电供电。 ≤ DN300mm 可采用干电池供电电磁水表。
DMA表的最低夜间流量用于控制DMA内物理漏损。 DMA内的产销差与物理漏损量差值反映DMA内表观漏损状况。
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DMA物理漏损数据分析
小区用水曲线
用户用水流量
用户夜间用水流量
最低夜间流量
物理漏损流量
可降低物理漏失流量 背景漏失流量
小区漏损曲线q(t)
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DMA物理漏损数据分析
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物理漏损控制
3、查漏修漏结果分析
（1）漏损情况分布。
年份
道路
街坊
2015
56
601
2016
62
508
总计
118
1109
（2）单路DMA小区最低夜间流量情况
日期
2015.3.31 2015.12.31 2016.1.27 2016.7.15 2016.12.15
超2吨/时
小区数
总量
其他月类似处理。
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Q漏 =
DMA表观漏损数据分析
DMA表观漏损的计算
DMA表观漏损往往按月进行水量的计算。 DMA的产销差= Q总- Q售 DMA的表观漏损（Q表）= Q总- Q售-Q漏
DMA内倒装表偷用水量估算
Q常=用户数*（7.5～10） 倒装表浪费的无效水量= Q总- Q漏- Q常。 倒装表偷水量（自来水公司损失水量）Q倒 =1.7（ Q总- Q漏- Q常）。
非居民表
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Q漏 =
DMA总分表配对
2、用户接水点与对应水表帐号的关联
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DMA总分表配对
3、 DMA总表与内装表的配对
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案例示范
水务集团供水分公司
物理漏损控制
1、检漏
（1）点面结合查漏，增加漏损检出率。
点：针对DMA，利用MNF指导查漏。 面：针对虚拟DMA区域，将采取普查方式。如示范区被划分成六块，安排六支查漏 队伍在各自块内普查，二周后块间轮动，保证查漏频率，提高检出率。
相关概念
纵向水量平衡
基于物质守恒定律及水的连续性方程，无论 某一点或某一区域，均存在进来的水量和消 耗的水量保持平衡。
＝ - - Qcxi
n
Qig
k
Qi - 1g
t
Q售is
g 1
g 1
s1
转供区1
Q1
水
Q ∑Q 公司供水区售水
量 Q售
2
厂 Qi
转供区i
转供区2
相邻所1
Q1
水 ∑Q
供水所售水
Q2
产销差涉及管网、营销两方面，可考虑在基层建立两方面管理融合 在一起的组织和相应分区所对应，实现供销一体化，保证综合协调 、综合施策。
水务集团供水分公司
管网区块化应用
布局与管理的统一
水务集团供水分公司
管网区块化应用
管网区块化在上海供水分公司的应用
供水分公司
杨浦供水管理所
虹口供水管理所
闸北供水管理所
DMA分区 计量设备视情选用远传干电池式水表。 电磁水表：精度高、安装不受限、价格高。 超声波水表：安装条件受限、精度高、价格稍高。 机械水表：安装条件受限、精度低、机械磨损、价格低。 预算紧张、控漏急迫，可安装远传机械水表。 预算宽裕，推荐安装电磁水表或超声波水表（全周期成本适宜）。
水务集团供水分公司
同比增收水量（吨） 20011 9839 30742 18491 63215
同比水量（%） 15.01% 7.49% 16.96% 9.81% 10.44%